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激光兰姆波的非接触式激发、宽频带、多模态及传输能耗低等优点使其在材料缺陷检测和性能评估方面得到了广泛的应用。近年来兰姆波在周期弹性复合结构中传播的带隙特性、缺陷态特性及负折射特性等得到了越来越多的关注,这些特性对于设计高性能微结构兰姆波滤波器、谐振腔及聚焦成像器件方面有着极大的应用价值。本文从数值计算和实验探测两个方面研究了激光兰姆波在(准)周期弹性复合板中传播的带隙特性和缺陷态特性。 通过在纯板侧面嵌入圆形空气通孔构造了准一维二组元周期结构板,数值研究发现激光兰姆波在该结构板中传播时有明显的带隙存在,并基于激光超声技术对该兰姆波带隙进行了实验探测。进一步研究发现,当在纯板中关于其中面对称地嵌入双层矩形空气通孔时,可以获得丰富的兰姆波部分带隙;而在周期复合结构板基体组元的侧面嵌入空气通孔时,由于激光兰姆波在板中传播时受到的散射作用增强,使得板中兰姆波带隙的数量和宽度均显著增加。研究结果同时表明激光兰姆波在以上构造的周期结构板中传播时产生的带隙的宽度和位置与板的结构参数密切相关,特别当将具有不同周期的周期结构板对接构成异质结构时,不同组分的带隙交叠相加,在相同频率范围内可以获得更宽、更丰富的兰姆波带隙。 在纯板表面刻矩形槽构成非对称周期结构板,分别从理论和实验两个方面研究了板的结构参数对激光兰姆波带隙结构的影响。研究发现当槽深达到一定值时,兰姆波带隙体现出局域共振性质,且当矩形槽具有双层结构时,随着两层矩形槽宽度差的增加,共振模式和板中模式耦合作用逐渐增强,兰姆波带隙的局域共振特性更加明显,带隙向低频方向移动,并有新的低频带隙产生。 设计了一种含腔状缺陷的一维准周期复合结构板,发现激光兰姆波在该结构中传播时因共振隧穿效应而产生带隙分裂现象,且第一带隙内共振峰的数量和位置分布由腔状缺陷长度和周期长度的比值决定,与板厚、占空比等结构参数无关。进一步研究发现当激光兰姆波在含两个或多个腔状缺陷的一维准周期结构板中传播时,其兰姆波第一带隙内的共振峰的数量等于各个腔状缺陷单独存在时产生的共振峰数量之和,并具有相同的频率位置,体现出良好的叠加效应。在此基础上对一维Cantor序列准周期结构板中兰姆波带隙的多重分裂行为和自相似特性给予了合理的物理解释。 本文的研究成果将对激光兰姆波在周期复合结构板中传播特性的研究提供理论和实验依据,也有助于各种兰姆波功能器件的进一步设计、开发和应用。